测量学第二章PPT课件

1、2-1 水准测量原理高差=后视读数-前视读数：1.1.水准测量原理 hAB 0，高差为正，前视点高； hAB 0，高差为负，前视点低。 高差必须带“+、 -”号； hAB的下标 次序必须与测量的前进方向一致。 例： 已知 hAB=+1.436 m 则 hBA=-1.436 m大地水准面 hABA BHAHB=HA+hAB水平视线水准尺水准尺ab前进方向ABABABhHHbah第1页/共31页 水准仪的主要轴线： 望远镜视准轴（俗称视线），用于观察尺子，取读数 水准管轴，水准管是水平状态指示器。用于把其轴置平 仪器要求这两个轴平行。从而可以借助水准器把视线置平第2页/共31页2 . 连 续 安

2、置 水准 仪 的 测 量 方法2. 2. 连续高程测量 两点间距离较长或高差较大时，在两点间设若 干转点，分段测量高差，取各分段高差的总和。hAB=h1+ h2+ hn =(a1-b1)+(a2-b2)+(an-bn) =a-b(2-2-7)(2-2-7)hAB第3页/共31页测量仪器综述 特点： 精度高 能在野外条件下长期稳定使用 自动化程度高，操作方便 发展过程： 精密机械 光学+精密机械 微电子+光学+精密机械水准仪S05S1S2S3经纬仪J05J1J2J6J15测距2+2ppm 5+5ppm 1:20001:1000第4页/共31页一 . 水 准 测 量 的仪 器 与 工 具2-3 水

3、准测量的仪器及工具一、水准尺、尺垫 直尺：双面(黑、红)水准尺， 尺常数4.687m、4.787m，用 于三等以下水准路线测量。塔尺：可伸缩，伸足为3米、 5米，用于一般工程测量。尺垫：转点立尺用。第5页/共31页2 . 水 准 仪二、水准仪精度系列： S05 S1 S3 S10 型号下标：毫米数，表示 1公里水准测量的中误差(由 仪器引起的) 。构造： 一般构件 望远镜与视差 水准器S3 水准仪外型第6页/共31页望 远 镜 与视 差望远镜与视差测量望远镜及十字丝上丝下丝竖丝横丝望远镜的十字丝第7页/共31页 视准轴：十字丝分划中心与物镜光心的连线。 物镜的作用：把目标成象（拉近）。 目镜的

4、作用：把十字丝（和目标象）放大。十字丝固定不动。为了让仪器适用于不同视力的人，目镜可以前后调节，称为目镜调焦。 调焦镜的作用：使远近不同的目标都能成象于十字丝面上。移动调焦镜称为物镜调焦。 视差：如果目标象没有落在十字丝面上，则当观测员的眼睛上下左右移动时，会感到目标象与十字丝之间有相对错动。这种现象称为视差。视差影响瞄准的精度。物镜调焦可以消除视差。测量望远镜第8页/共31页视 差 视差： 望远镜内目标像与十字丝分划板未重合。 现象：观测时，改变眼睛与目镜的相对位置， 十字丝与目标的像有相对移动。消除视差的步骤： 目镜调焦，使十字丝最清晰； 物镜调焦，使目标像最清晰，且无视差。第9页/共31

5、页水 准 器圆水准器 灵敏度 8分/2mm 用于仪器粗平 管水准器 灵敏度20秒/2mm 用于仪器精平水准器第10页/共31页 水准器分圆形和管形两种 管水准器是个玻璃容器，其纵剖面上内侧呈圆弧形。刻划线对称中点处的切线就是水准管轴。“气泡居中”即水准管轴水平。 圆水准器是个玻璃容器，上面有同心圆的刻划。上盖的内表面是圆球形，同心圆圆心处的曲率半径就是圆水准器的轴。“气泡居中”即水准器的轴垂直。第11页/共31页 水准管的精度： 管子内壁光滑，液体与内壁的附着力小，则气泡对倾斜反映的灵敏度高 曲率半径大，格值小则精度高 气泡长，两端清晰，读数误差小则精度高格值是相邻分划线之间的弧所对的圆心角。

6、设弧长为2毫米，曲率半径为R毫米，则格值 一般 秒R210,20,30,60第12页/共31页二 . 水 准 仪 使 用三、水准仪使用操作程序与方法 安置粗平瞄准精平读数 安置时考虑前、后视等距(原因）； 粗平时掌握“左手大拇指法”； 瞄准时包括消除视差； 在精平状态下(符合气泡符合时)读数； 读数估读至毫米。符合气泡符合尚未符合符合气泡符合，水准管轴与视线水平。第13页/共31页左 手 大 拇 指法“左手大拇指法”整平：气泡移动的方向与左手大拇指转动脚螺旋的方向一致。 a ab bc c粗平的操作第14页/共31页普通水准尺水准尺的分划不是线划式而是区格式的。区格的边缘是分划的位置，区格内的

7、小数“估读”。区格式分划便于从远处观察并读数。读数第15页/共31页2-4水准测量的方法及成果处理一、水准点和水准线路（一）水准点埋设在永久、固定的地点按等级不同，埋设的要求不同第16页/共31页2 . 水 准 路 线3.支水准路线BM.ABM.ATBM1TBM2TBM1BM.ABM.ATBM2TBM3TBM41.闭合水准路线2.附合水准路线BM.ABM.ABM.BBM.BTBM1TBM2TBM3（二）水准路线三种水准路线的布置形式第17页/共31页1 . 水 准 测 量 的 方法二、水准测量的方法 BMABMB1.444 1.324TP2h2=+0.1201.8220.876TP3h3=+0

8、.9461.8201.435TP4h4=+0.3851.4221.304h5=+0.118前进方向1.1341.677TP1h1=-0.543第18页/共31页水 准 测 量 记 录表水准测量的记录水准测量记录表12345BMA 1.134TP1 1.677 -0.543TP1 1.444 TP2 1.324 +0.120TP2 1.822 TP3 0.876 +0.946TP3 1.820TP4 1.435 +0.385TP4 1.422 BMB 1.304 +0.118 7642 6616 +1.026第19页/共31页（一）、两次仪器高法已知HA，求HBa1b1a2b2h1=a1-b1h

9、2=a2-b2h1-h25mm第20页/共31页测站水准尺读数点号后尺前尺高差( h )平均高差 改正后高差高 程（H）1A113410.0001011TP.11677-0.5431554-0.543-0.543TP.1 14441624TP.21324+0.12021508+0.116+0.118水准测量记录（两次仪器法）第21页/共31页（二）、双面尺法已知HA，求HBa1b1a2b2h1=a1-b1h2=a2-b2h1-h25mm第22页/共31页测站水准尺读数点号后视前视高差( h )平均高差 改正后高差高 程（H）1A112510.0005911TP.10876+0.2495661+

10、0.250-0.250TP.1 13186103TP.21324+0.31225792+0.311+0.312水准测量记录（双面尺法）第23页/共31页3 . 水 准 测 量 的 检 核三、水准测量的检核两种方法：(1)两次仪器高法 h-h5mm(2)双面尺法 红黑面读数差3mm h黑-h红5mm)（一）测站检核对每一站高差进行检核，保证每一站高差正确。第24页/共31页路 线 检 核（二）路线检核对整条路线的总高差进行检核2.支水准路线BM.ABM.ATBM1TBM2TBM1BM.ABM.ATBM2TBM3TBM41.闭合水准路线3.附合水准路线BM.ABM.ABM.BBM.BTBM1TBM

11、2TBM3 h h允允= = 4040 L mmL mm或或 h h允允= = 1212 n mmn mm (2-4-5) (2-4-5)，(2-4-6)(2-4-6)检核公式检核公式 h h理理=0=0fh=fh= h h测测 fhfh fhfh允允fh=fh= h h往往+ + h h返返 fhfh fhfh允允检核公式检核公式 h h理理= =h h终终- -h h始始fh=fh= h h测测- - h h理理 fhfh fhfh允允第25页/共31页四 . 水 准 测量 成 果 整 理五、水准测量成果整理允始终测hhfHHhf）（允mmLfh40Lfvh每公里改正数iilvV计算步骤：

12、 高差闭合差的计算 路线闭合差检验 闭合差分配： 计算每公里（每站）高差改正数 计算测段高差改正数 计算改正后高差 计算各点高程第26页/共31页水准测量成果整理A123B+2.3311.6KM+2.8132.1KM-2.2441.7KM+1.4302.0KMHA=45.286MHB=49.579M)(10940)(037. 0293. 4330. 4)()(293. 4286.45579.49MMLfMHHhfMHHhhABhAB容理ioiholvVkmmmLfv)/(54 . 737第27页/共31页水准测量成果整理点号 距 离（km ） 测得高差（ m ）改 正 值（ m ）改 正 后

13、高差（m） 高 程（ m ）BM.A45.2861.6+2.331-0.008+2.323BM.147.6092.1+2.813-0.011-2.802BM.250.4111.7-1.244-0.008-2.252BM.348.1592.0+1.430-0.010+1.420BM.B7.4+4.330-0.037+4.293 49.579第28页/共31页等 级 视线长度 (m )前、后视距离差 （ m ）前、后视距离累计差 （ m ）红、黑面度 数 差(m m ）红 、 黑 面 所测 高 差 之 差（ m m ）三 等 65 3 6 2 3四 等 80 5 10 3 5三、四等水准测量测站技术要求第29页/共31页上丝上丝水准尺读数黑 +K-红平均高差后尺下丝前尺下丝红面尺后视距视距差前 视